Отправить статью по E-mail 
Газопроницаемость мембран на основе кристаллизующегося полигексадецилметилсилоксана
- Авторы: Соколов С.Е.1, Грушевенко Е.А.1, Малахов А.О.1
-
Учреждения:
- Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
- Выпуск: Том 15, № 3 (2025)
- Страницы: 151-161
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2218-1172/article/view/328123
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2218117225030015
- ID: 328123
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В данной работе получены мембраны на основе кристаллизующегося полигексадецилметилсилоксана (ПГДМС) и исследованы их газотранспортные свойства в отношении ряда легких углеводородов с акцентом на проницаемость и селективность мембран для пары газов – н-бутана и метана. Для мембран на основе ПГДМС обнаружен фазовый переход первого рода (кристаллизация боковых алкильных цепей) с температурой плавления (Tm) 26°C. Показано, что транспортные свойства мембраны существенно определяются их фазовым состоянием. Коэффициенты проницаемости, диффузии и растворимости газов меняются скачкообразно в окрестности Tm. Так, понижение температуры от 30° до 20°C приводит к падению коэффициентов проницаемости углеводородов на порядок. С одной стороны, селективность мембран при температуре T > Tm для пары н-бутан/метан не превышает 25, что сопоставимо с результатами для ранее исследованных полиалкилметилсилоксанов с более короткими алкильными цепями. С другой стороны, селективность полукристаллических мембран при температуре T < Tm, несмотря на заметную редукцию газопроницаемости, может достигать значений селективности ~150.
Ключевые слова
Об авторах
С. Е. Соколов
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Email: sokolovste@ips.ac.ru
Ленинский просп., 29, Москва, 119991, Россия
Е. А. Грушевенко
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАНЛенинский просп., 29, Москва, 119991, Россия
А. О. Малахов
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАНЛенинский просп., 29, Москва, 119991, Россия
Список литературы
- Grushevenko E.A., Borisov I.L., Volkov A.V. // Petrol. Chem. 2021. V. 61. № 9. P. 959–976.
- Yang J., Vaidya M.M., Harrigan D.J., Duval S.A., Hamad F., Bahamdan A.A. // Sep. Purif. Tech. 2020. V. 242. P. 116774.
- Mushardt H., Müller M., Shishatskiy S., Wind J., Brinkmann T. // Membranes. 2016. V. 6. № 1. P. 16.
- Schultz J., Peinemann K.-V. // J. Membr. Sci. 1996. V. 110. № 1. P. 37–45.
- Khanbabaei G., Vasheghani-Farahani E., Rahmatpour A. // Chem. Eng. J. 2012. V. 191. P. 369–377.
- Grushevenko E.A., Borisov I.L., Bakhtin D.S., Bondarenko G.N., Levin I.S., Volkov A.V. // React. Funct. Polym. 2019. V. 134. P. 156–165.
- Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. // Sep. Purif. Tech. 2020. V. 241. P. 116696.
- Espenschied B., Schulz R.C. // Makromol. Chem. Rapid Commun. 1983. V. 4. P. 633.
- Mogri Z., Paul D.R. // Polymer. 2001. V. 42. № 6. P. 2531.
- Mogri Z., Paul D.R. // Polymer. 2001. V. 42. № 6. P. 7781.
- López-Carrasquero F., de Ilarduya A.M., Cárdenas M., Carrillo M., Arnal M.L., Laredo E., Torres C., Méndez B., Müller A.J. // Polymer. 2003. V. 44. № 17. P. 4969–4979.
- Rim P.B., Rasoul H.A.A., Hurley S.M., Orler E.B. Scholsky K.M. // Macromolecules. 1987. V. 20. № 1. P. 208.
- Borisov I.L., Grushevenko E.A., Anokhina T.S., Bakhtin D.S., Levin I.S., Bondarenko G.N., Volkov V.V., Volkov A.V. // Mater. Today Chem. 2021. V. 22. P. 10059.
- Sokolov S.E., Grushevenko E.A., Volkov V.V., Borisov I.L., Markova S.Yu., Shalygin M.G., Volkov A.V. // Membr. Membr. Technol. 2022. V. 4. № 6. P. 377–384.
- Malakhov A.O., Sokolov S.E., Grushevenko E.A., Volkov V.V. // Membranes. 2023. V. 13. № 1. P. 124.
- Stern S.A., Shah V.M., Hardy B.J. // J. Polym. Sci. B. 1987. V. 25. № 6. P. 1263–1298.
- Matteucci S., Yampolskii Y., Freeman B.D., Pinnau I. in: Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation, Ed. by Yampolskii Y., Pinnau I., Freeman B.D. (John Wiley & Sons, 2006), Chap. 1, Chichester.
- Yampolskii Y., Starannikova L., Belov N., Bermeshev M., Gringolts M., Finkelshtein E. // J. Membr. Sci. 2014. V. 453. P. 532–545.
- Van Krevelen D.W., Nijenhuis K.Te. Properties of polymers. Elsevier, Amsterdam, 2009. Chap. 18.
- Teplyakov V., Meares P. // Gas Sep. Purif. 1990. V. 4. № 2. P. 66–74.
- Sarkar A., Mehra M., Dasgupta D., Negi L., Saxen A. // Macromolecules. 2018. V. 51. № 22. P. 9354–9359.
Дополнительные файлы
